JP2010124654A - 振動波アクチュエータ、それを備えるレンズ鏡筒及びカメラ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の振動波アクチュエータは、電気機械変換素子の励振により振動を発生する振動子(13)と、前記振動子(13)と接触し、前記振動により前記振動子(13)に対して相対運動を行う相対運動部材(15)と、を備えた振動波アクチュエータ(10)であって、前記振動子(13)は、樹脂製膜(18)が形成された第1の面(13a)を有し、前記相対運動部材(15)は、前記第1の面(13a)と対向し、陽極酸化膜(19)が形成され、かつ、前記相対運動の方向と垂直な第1の方向における幅が前記第1の面(13a)より小さい第2の面(15b)を有し、前記第2の面(15b)は、前記第1の面と接触する第1の部分と、前記第1の部分の端部から前記第2の面(15b)の端部まで延在し前記第1の面から漸次離れるように湾曲した第2の部分(15a)を有する、を特徴とする。
【選択図】図2
Description
前記第2の面(15b)は、前記第1の面と接触する第1の部分と、前記第1の部分の端部から前記第2の面(15b)の端部まで延在し前記第1の面から漸次離れるように湾曲した第2の部分(15a)を有すること、を特徴とする振動波アクチュエータ(10)である。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の振動波アクチュエータ(10)において、前記第2の面(15b)の前記第2の部分(15a)は、R0.1mm以上で面取りされていること、を特徴とする振動波アクチュエータ(10)である。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の振動波アクチュエータ(10)において、前記第2の面(15b)の前記第2の部分(15a)は、前記代2の面の前記第1の方向における幅の2分の1よりも小さいRで面取りされていること、を特徴とする振動波アクチュエータ(10)である。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の振動波アクチュエータ(10)において、前記第2の面(15b)の前記第2の部分(15a)は、前記陽極酸化膜(19)の膜厚の5倍以上のRで面取りされていること、を特徴とする振動波アクチュエータ(10)である。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載の振動波アクチュエータ(10)において、前記陽極酸化膜(19)は、膜厚が30μm以下であることを特徴とする振動波アクチュエータ(10)である。
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか1項に記載の振動波アクチュエータ(10)であって、前記陽極酸化膜(19)の外側にさらに無電解ニッケル−リン膜が形成されていること、を特徴とする振動波アクチュエータ(10)である。
請求項7に記載の発明は、請求項1〜6のいずれか1項に記載の振動波アクチュエータ(10)を備えるレンズ鏡筒(3)である。
請求項8に記載の発明は、請求項1〜6のいずれか1項に記載の振動波アクチュエータ(10)を備えるカメラ(1)である。
なお、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。
本実施形態のカメラ1は、撮像素子6を有するカメラボディ2と、レンズ鏡筒3とを備える。レンズ鏡筒3は、カメラボディ2に着脱可能な交換レンズである。なお、本実施形態のカメラ1は、レンズ鏡筒3が交換レンズである例を示すが、これに限らず、例えば、カメラボディと一体型のレンズ鏡筒であってもよい。
圧電体11は、不図示の電極部が形成されている。圧電体11は、この電極部と電気的に接続されたフレキシブルプリント基板14から供給される駆動信号により伸縮し、弾性体12を励振する。
弾性体12は、略円環形状の部材であり、一方の面には導電性を有する接着剤等により圧電体11が接着され、他方の面には複数の溝を切って形成された不図示の櫛歯部が設けられている。
弾性体12の先端面、すなわち振動子13の先端面は、後述する移動体15と加圧接触する接触面13aであり、この面に発生する進行性振動波によって移動体15が回転駆動される。この接触面13aには、熱硬化性樹脂により形成された樹脂膜18が形成されている。
ここで、Rとは、角部15aを面取りする際の、その角部15aに設けられた丸み部分の半径をいう。なお、後述するCは、角部を、交差する2つの面に対して45度の角度で切り取ったときの、切り取られた辺の長さである。
このように移動体15は、角部15aが面取りされて丸く形成され、すなわち、移動体15の接触面15bは、弾性体12の接触面13aに対して、互いに接触している部分から漸次離れるように湾曲している。
アルミニウム製の移動体15の径方向の幅が例えば0.6mmの場合、摩擦接触面の角部15aをR0.1〜0.3mm、すなわち、Rが移動体15の幅の1/2以下になるように加工する。次いで、アルマイト処理を行い、30μm以下、より好ましくは5〜20μmのアルマイト層19を形成する。なお、移動体15の角部15aのRは、アルマイト層19の厚さの5倍以上が好ましい。
(1)本発明によれば、移動体15の角部15aが湾曲しているため、移動体15の接触面15bに、欠落が無い連続したアルマイト層を形成することができる。このため、弾性体の樹脂膜に、過度な応力が印加されず、磨耗しにくく、耐久性能が向上し、また固着発生が少ない。
(2)移動体15をアルミニウムで構成したため、平面度を良好なまま保つことができ、アクチュエータの性能を保持することができる。
(3)移動体15の接触面15bの面積を、振動子13の接触面13aよりも小さくしたため、弾性体12で発生した振動を移動体15は全面で受け、伝達していくことができる。
以上、説明した実施形態に限定されることなく、以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
(1)アルマイト層上に、さらに無電解ニッケルリンめっきを行ってもよい。無電解ニッケルリンめっきの厚みは、これに限定されるものではないが、10μm〜20μm程度が好ましい。無電解ニッケルリンめっきを行うことで、移動体15の表面をより滑らかにすることができる。
(2)本実施形態では、振動子13側にエポキシ製の樹脂膜18を形成したが、これに限らず、他の熱硬化性樹脂を主剤とする樹脂膜や各種金属めっきを形成してもよい。
(3)実施形態では、弾性体12を形成する材料として、ステンレス鋼を用いたが、その他の鉄系材料を用いてもよい。例えば、S15C、S55C、SCr445、SNCM630等の各種鉄鋼材料を用いてもよいし、リン青銅、アルミニウム系合金を用いてもよい。
(4)実施形態において、回転型の超音波モータ10に適用する例を示したが、これに限らず、相対運動部材が直線方向に駆動されるリニア駆動型の振動波モ一タ等にも適用することができる。実施形態で、移動体15が回転駆動される回転型(円環型)の振動波モータを例としてあげたが、これはこの型の振動波モータでは固着が問題になることが多く、本発明を適用すると特に大きな効果が得られるからである。
(5)実施形態において、2つの屈曲振動による進行性振動波によって移動体15を駆動する振動波モータ10を例として示したが、屈曲振動や面内振動を利用したロッド型アクチュエータ、ペンシル型アクチュエータ、円盤型アクチュエータ等の他の駆動モードを用いる振動波モータ、振動アクチュエータにも適用することができる。
(6)実施形態において、超音波領域を用いる振動波モータ10を例として示したが、超音波領域を用いない電気機械変換アクチュエータにも適用することができる。
(7)実施形態において、振動波モータ10は、カメラのレンズ鏡筒のフォーカス動作を行う駆動源として用いられる例を示したが、これに限らず、例えば、実施例1の振動波モータ10をレンズ鏡筒のズーム動作を行う駆動源に用いてもよい。また、実施形態の振動波モータ10を、複写機等の駆動源や、自動車のハンドルチルト装置やヘッドレストの駆動部等に用いてもよい。
(8)実施形態において、相対運動部材を形成する材料として、A6061を用いたが、その他のアルミニウム又はアルミニウム合金であってもよい。例えば、A5056、A6063材であってもよい。
(9)振動子と相対運動部材の関係を逆にしてもよい。例えば、弾性体をアルミで製造して角部をR0.1上とし、アルマイト層を形成し、移動体を金属で製造して樹脂膜を形成してもよい。
(10)アルマイト層、又はニッケルめっき皮膜の稜線をさらに研磨してなめらかにしてもよい。
なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。
Claims (8)
- 電気機械変換素子の励振により振動を発生する振動子と、
前記振動子と接触し、前記振動により前記振動子に対して相対運動を行う相対運動部材と、
を備えた振動波アクチュエータであって、
前記振動子は、樹脂製膜が形成された第1の面を有し、
前記相対運動部材は、前記第1の面と対向し、陽極酸化膜が形成され、かつ、前記相対運動の方向と垂直な第1の方向における幅が前記第1の面より小さい第2の面を有し、
前記第2の面は、前記第1の面と接触する第1の部分と、前記第1の部分の端部から前記第2の面の端部まで延在し前記第1の面から漸次離れるように湾曲した第2の部分を有すること、
を特徴とする振動波アクチュエータ。 - 請求項1に記載の振動波アクチュエータにおいて、
前記第2の面の前記第2の部分は、R0.1mm以上で面取りされていること、
を特徴とする振動波アクチュエータ。 - 請求項1又は2に記載の振動波アクチュエータにおいて、
前記第2の面の前記第2の部分は、前記第2の面の前記第1の方向における幅の2分の1よりも小さいRで面取りされていること、
を特徴とする振動波アクチュエータ。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の振動波アクチュエータにおいて、
前記第2の面の前記第2に部分は、前記陽極酸化膜の膜厚の5倍以上のRで面取りされていること、
を特徴とする振動波アクチュエータ。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の振動波アクチュエータにおいて、
前記陽極酸化膜は、膜厚が30μm以下であることを特徴とする振動波アクチュエータ。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の振動波アクチュエータであって、
前記陽極酸化膜の外側にさらに無電解ニッケル−リン膜が形成されていること、
を特徴とする振動波アクチュエータ。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の振動波アクチュエータを備えるレンズ鏡筒。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の振動波アクチュエータを備えるカメラ。
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